Question

X、Y、Z、W、Q、R均為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．其相關(guān)信息如下表所示：

X元素的基態(tài)原子中電子分布在三個(gè)不同的能級(jí)中，且每個(gè)能級(jí)中的電子總數(shù)相同

Y元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)

Z元素的族序數(shù)是其周期數(shù)的三倍

W原子的第一至第六電離能分別為：I1=578kJ?mol-1；I2=1817kJ?mol-1；I3=2745kJ?mol-1； I4=11575kJ?mol-1 ；I5=14830kJ?mol-1 ；I6=18376kJ?mol-1

Q為前四周期中電負(fù)性最小的元素

元素R位于周期表的第10列

回答下列問題：
（1）Y元素的基態(tài)原子的電子排布式為

1s²2s²2p³

；其第一電離能比Z元素原子的第一電離能

高

（填“高”或“低”）．
（2）X的氯化物的熔點(diǎn)比Q的氯化物的熔點(diǎn)

低

（填“高”或“低”），理由
是

CCl₄屬于分子晶體，KCl屬于離子晶體

．
（3）光譜證實(shí)元素W的單質(zhì)與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有[W（OH）₄]^-生成，則[W（OH）₄]^-中存在（填字母）

ac

．
a．極性共價(jià)鍵    b．非極性共價(jià)鍵    c．配位鍵    d．氫鍵
（4）含有X、R和鎂三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性，其結(jié)構(gòu)如下圖所示．則該晶體的化學(xué)式為

MgNi₃C

；晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的R原子有

12

個(gè)．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W、Q、R均為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大：
X元素的基態(tài)原子中電子分布在三個(gè)不同的能級(jí)中，且每個(gè)能級(jí)中的電子總數(shù)相同，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則X為碳元素；
Y元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)，則Y為氮元素；
Z元素的族序數(shù)是其周期數(shù)的三倍，則Z為氧元素；
W原子的第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價(jià)，則W為Al元素；
Q為前四周期中電負(fù)性最小的元素，則Q為鉀元素；
元素R位于周期表的第10列，原子序數(shù)大于K元素，處于第四周期，為Ni元素，
然后利用原子結(jié)構(gòu)及分子的空間構(gòu)型來解答．

解答：解：X、Y、Z、W、Q、R均為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大：X元素的基態(tài)原子中電子分布在三個(gè)不同的能級(jí)中，且每個(gè)能級(jí)中的電子總數(shù)相同，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則X為碳元素；Y元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)，則Y為氮元素；Z元素的族序數(shù)是其周期數(shù)的三倍，則Z為氧元素；W原子的第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價(jià)，則W為Al元素；Q為前四周期中電負(fù)性最小的元素，則Q為鉀元素；元素R位于周期表的第10列，原子序數(shù)大于K元素，處于第四周期，為Ni元素，
（1）Y為氮元素，原子核外電子數(shù)為7，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p³；氮原子2p能級(jí)容納3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能比O元素原子的第一電離能高，
故答案為：1s²2s²2p³；高；
（2）X的氯化物為CCl₄，屬于分子晶體，Q的氯化物為KCl，屬于離子晶體，故熔點(diǎn)CCl₄＜KCl，
故答案為：低；CCl₄屬于分子晶體，KCl屬于離子晶體；
（3）光譜證實(shí)元素Al的單質(zhì)與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有[Al（OH）₄]^-生成，則[Al（OH）₄]^-中存在配位鍵、極性共價(jià)鍵，
故答案為：ac；
（4）含有C、Ni和鎂三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Mg原子數(shù)目為8×

1

8

=1，C原子數(shù)目為1，Ni原子數(shù)目為6×

1

2

=3，則該晶體的化學(xué)式為MgNi₃C；晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的Ni原子處于以Mg為頂點(diǎn)的面心上，補(bǔ)全晶胞可知，Mg原子為12個(gè)面共用，故晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的Ni原子有12個(gè)，
故答案為：MgNi₃C；12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、核外電子排布規(guī)律、電離能、化學(xué)鍵、晶胞結(jié)構(gòu)及計(jì)算等，難度中等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞的有關(guān)計(jì)算．